吗啡诱导大鼠穿梭觅药状态下内侧前额皮层边缘前区遥测脑电小波包提取及熵分析

本研究旨在研究内侧前额皮质(medial prefrontal cortex,m PFC)边缘前区(prelimbic cortical area,PL)遥测脑电的特征性改变与觅药行为之间的关系。将PL区埋藏脑立体定位电极的大鼠分成手术对照组和吗啡诱导组,后者制作吗啡诱导条件性位置偏爱(conditioned place preference,CPP)模型。利用CPP视频系统结合脑电无线遥测技术,记录两组大鼠在黑-白箱穿梭和白-黑箱穿梭时大鼠PL区实时脑电,采用小波包提取、Welch谱功率算法、归一化幅值和Shannon熵分析技术,对所测原始脑电波进行综合分析。结果显示,与手术对照组比较,吗啡诱导CPP组大鼠黑-白箱穿梭潜伏期,左侧PL区小波提取脑电各频段平均波幅减小,脑电成分在10~50 Hz频段Welch谱功率强度显著增加(P0.01或P0.05),脑电β、γ1、γ2波Shannon熵值升高(P0.01或P0.05),平均信息熵降低(P0.01)。上述结果提示,吗啡诱导CPP组大鼠黑-白箱穿梭时,左侧PL区脑电各频段大幅波减少,脑电10~50 Hz频率Welch谱功率强度增加,β、γ1和γ2波Shannon熵值升高;这些变化可能与大鼠觅药意识的形成和即将发动的觅药行为产生有关。     

基于前额联络皮层脑电信号的海洛因戒断大鼠个体觅药行为状态识别

目的:探究海洛因诱导位置偏爱大鼠不同行为状态下额叶联络皮层(Fr A)无线遥测脑电新的分析方法,以期能精确实时识别海洛因诱导大鼠个体的强迫性觅药行为。方法:清洁级Wistar大鼠30只,于前额皮层行电极埋藏术后,随机分为手术对照组(n=10)和海洛因诱导组(n=20);海洛因诱导组皮下注射海洛因0.5 mg/(kg·d),之后每日递增0.25 mg/kg,连续注射7 d,对照组同时间注射等量生理盐水;利用CPP视频系统结合脑电无线遥测技术,同步记录白-黑箱穿梭、黑箱停留、黑-白箱穿梭、白箱停留四种行为状态下已成瘾大鼠Fr A区脑电信号,辨识原始脑电中含肌电等噪声信号区域,针对性的给以小波分解及振幅阈值消噪预处理,提取不同行为状态下脑电数据的样本熵值及与4个节律频率对应的小波系数标准差值,利用支持向量机算法(SVM)实现对海洛因成瘾大鼠个体不同行为状态的实时识别。结果:SVM对20只经海洛因诱导产生明显药物依赖的大鼠个体白-黑穿梭、黑箱停留、黑-白穿梭、白箱停留四种不同行为状态的实时分类识别率均值都达到80%左右,其中与觅药行为关联最紧密的黑-白穿梭状态实时识别率均值达到83.88%。结...     

吗啡诱导条件性位置偏爱大鼠伏隔核壳区遥测电活动分析

目的:记录吗啡诱导条件性位置偏爱(CPP)大鼠伏隔核(NAc)壳区电活动变化,分析其与觅药行为之间的关系。方法:SD大鼠40只,于NAc壳区脑立体定位电极埋藏后,随机分为手术对照组和吗啡诱导CPP组(n=20),后者制作吗啡依赖模型。利用CPP视频系统结合脑电无线遥测技术,记录各组大鼠在黑、白箱停留、黑-白箱穿梭和白-黑箱穿梭时大鼠NAc壳区电活动变化,分析其各频段百分比的差异。结果:与手术对照组比较,吗啡诱导CPP组大鼠黑箱停留时,左右侧NAc壳区电活动0~10 Hz频段百分比减少(P0.05),10~20 Hz与30~40 Hz频段百分比增加(P0.05,P0.01);白箱停留时,0~10 Hz与30~40 Hz频段百分比减少(P0.05,P0.01),10~20 Hz增加(P0.05,P0.01);黑-白箱穿梭时,0~10 Hz频段百分比增加(P0.05,P0.01),10~30 Hz减少(P0.05);白-黑箱穿梭时,0~10 Hz频段百分比减少(P0.05),10~30 Hz增加(P0.05),进一步将吗啡诱导CPP组大鼠穿梭时NAc壳区电活动与停留状态下相比较,白箱与白-黑箱穿梭比较其脑电无明显差异,但相对于黑箱停留,黑-白箱穿梭时左右NAc壳区电活动0~10 Hz与40~50 Hz频段百分比增加(P0.05),10~20 Hz和30~40 Hz频段百分比减小(P0.05)。结论:吗啡诱导CPP大鼠黑-白箱穿梭觅药时,NAc壳区电活动发生特异性改变,这种改变可能与觅药行为的动机发生相关。     

前额皮层功能的电生理学研究近况

运用电子计算机处理以及用清醒、自由活动的动物,对单个神经元电活动记录等技术的研究表明,前额皮层神经元不仅能对多种简单感觉刺激和有行为意义的刺激产生反应,而且也与空间信息及非空间信息的保持和处理有关,同时也参与习得性运动的发动。有些前额神经元还和动物行为反应的正确或错误以及是否获得奖励有关。     

大鼠吗啡依赖模型的建立

本实验采用剂量递增法,吗啡的给药剂量从10 mg/kg递增至80 mg/kg,用药5天停药,并经腹腔注射纳洛酮2 mg/kg催促后,实验观察大鼠主要行为学和植物神经症状表现.结果表明戒断症状明显,成功建立了大鼠吗啡依赖催促戒断模型.     

6-OHDA帕金森病大鼠快动眼睡眠状态下皮层脑电及基底节场电位的异常变化

目的：了解帕金森病（PD）模型大鼠在快动眼睡眠状态下皮层脑电和基底节场电位的异常变化。方法：用6-羟基多巴胺（6-OHDA）脑内两点注射法建立PD大鼠模型,并经阿扑吗啡注射诱发旋转对模型进行评价。通过多导宏电极在体电生理记录技术结合视频录像,对正常大鼠和6-OHDA大鼠PD模型进行苍白球场电位和皮层M1、M2区脑电的多部位24小时同时记录。功率谱分析和相干分析用于揭示快动眼睡眠状态下各记录位点信号的频率成分以及不N记录位点神经元集群之间的变化。结果：与正常大鼠相比,6-OHDA帕金森病模型大鼠在REM期间的皮层脑电在臼和y频段上都有变化：初级运动皮质M1区的θ频段成分消失,辅助运动区M2的θ频段成分略有增加,患侧苍白球的θ频段成分增大显著;M1区的γ频段成分增大,而γ频段成分在苍白球基本没有变化。结论：6-OHDA对中脑多巴胺能神经元的损害可造成大鼠双侧皮层M1区θ节律的消失和γ节律的增强,以及对侧M1-M2区之间在γ节律上的同步被显著增强,而γ节律在苍白球没有变化。这些异常电活动可能是由于VTA受损引起从而与帕金森病的快动眼睡眠行为障碍有关。     

6-OHDA 帕金森病大鼠快动眼睡眠状态下 皮层脑电及基底节场电位的异常变化

目的:了解帕金森病(PD)模型大鼠在快动眼睡眠状态下皮层脑电和基底节场电位的异常变化。方法:用6-羟基多巴胺(6-OHDA)脑内两点注射法建立PD大鼠模型,并经阿扑吗啡注射诱发旋转对模型进行评价。通过多导宏电极在体电生理记录技术结合视频录像,对正常大鼠和6-OHDA大鼠PD模型进行苍白球场电位和皮层M1、M2区脑电的多部位24小时同时记录。功率谱分析和相干分析用于揭示快动眼睡眠状态下各记录位点信号的频率成分以及不同记录位点神经元集群之间的变化。结果:与正常大鼠相比,6-OHDA帕金森病模型大鼠在REM期间的皮层脑电在θ和γ频段上都有变化:初级运动皮质M1区的θ频段成分消失,辅助运动区M2的θ频段成分略有增加,患侧苍白球的θ频段成分增大显著;M1区的γ频段成分增大,而γ频段成分在苍白球基本没有变化。结论:6-OHDA对中脑多巴胺能神经元的损害可造成大鼠双侧皮层M1区θ节律的消失和γ节律的增强,以及对侧M1-M2区之间在γ节律上的同步被显著增强,而γ节律在苍白球没有变化。这些异常电活动可能是由于VTA受损引起从而与帕金森病的快动眼睡眠行为障碍有关。     

两种吗啡依赖大鼠模型脑内单胺神经递质水平的比较

目的通过对吗啡诱导的躯体依赖与精神依赖两种大鼠模型脑内单胺类递质水平的比较,探讨其在吗啡依赖形成中的作用。方法采用剂量递增法复制吗啡依赖大鼠模型,然后用纳洛酮催促,引起躯体戒断症状。连续给予吗啡（5mg／kg,ip）6d,引起大鼠产生显著的条件性位置偏爱效应。脑组织去甲肾上腺素（NE）、5-羟色胺（5-HT）和多巴胺（DA）含量采用荧光分光光度法测定。结果吗啡依赖大鼠催促戒断后脑内NE和5-HT水平明显升高,DA水平下降。吗啡在引起大鼠明显位置偏爱的同时,使大鼠脑内DA和5-HT水平显著升高,NE无明显改变。结论吗啡依赖的形成和戒断与脑内单胺神经递质有密切关系,吗啡依赖的躯体戒断症状与NE升高有关,而吗啡诱导的精神依赖则与脑内DA水平升高有关。     

创伤后应激障碍大鼠前额内侧皮质MR表达的变化

目的观察创伤后应激障碍(PTSD)样大鼠前额内侧皮质(medial prefrontal cortex,mPFC)神经元核受体-盐皮质激素受体(Mineralocorticoid receptors,MR)表达的变化。方法采用国际认定的单一连续应激(single prolonged stress,SPS)方法建立PTSD大鼠模型,取成年健康雄性Wistar大鼠90只,随机分为PTSD模型1d、7d、14d、28d和正常对照组。采用免疫组化、免疫印迹和RT-PCR方法分别进行各组mPFC神经元MR表达变化的观察及检测,进行图像分析和统计学处理。结果 PTSD大鼠mPFC神经元MR的表达在SPS-1d时高于对照组,随后下降,SPS-14d最低,SPS-28d恢复性上调,但仍然低于对照组(P<0.05)。结论 PTSD模型大鼠经SPS处理后,mPFC中出现MR表达的变化,该变化可能参与PTSD的下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic pituitary adren axis,HPA)轴的变化机制。     

慢性吗啡依赖大鼠条件性位置厌恶模型杏仁中央核蛋白激酶A表达变化

目的:分析慢性吗啡依赖大鼠纳洛酮催瘾戒断条件性位置厌恶(CPA)建立前后、消退后及重建后,与成瘾密切相关的脑区杏仁中央核(CeA)内蛋白激酶A(PKA)蛋白表达的适应性变化,探讨阿片依赖戒断后厌恶动机形成的生物学基础。方法:①将雄性SD大鼠分为实验组(慢性吗啡注射+纳洛酮催瘾组,MN),对照组(慢性吗啡注射+生理盐水催瘾组,MS),慢性生理盐水注射+纳洛酮催瘾组,SN),每组24只。采用慢性吗啡注射(10 mg/kg,BID,ip)后给予一次纳洛酮(0.3 mg/kg)催瘾注射(同时与条件性位置训练箱搭配)建立大鼠CPA模型。②在CPA建立前后、消退后及重建后,采用免疫组织化学方法检测CeA内PKA蛋白表达情况。结果:MN组在CPA建立前后、消退后及重建后CeA内PKA的蛋白表达出现适应性变化(P<0.05),建立后(Day7,134.43±4.481,P<0.05),消退后(Day13,141.01±3.360,P<0.01)及重建后(Day14,137.18±40.330,P<0.05)PKA蛋白表达水平均低于建立前(Day5,124.48±6.722)。而MS组(P>0.05)和SN组(P>0.05)在CPA的各个时间点PKA的蛋白表达变化差异均无显著性。结论:①CeA内PKA蛋白的低表达导致的厌恶的中枢状态,可能是CPA建立的关键的神经机制。②CeA内PKA的适应性变化可能是物质依赖戒断后CPA相关神经可塑性变化的重要分子基础。     

巴氯芬注射后大鼠皮层脑电变化与年龄的相关性

巴氯芬是伽马氨基丁酸B型受体的一种选择性激动剂,在镇痛、药物成瘾等治疗中具有重要的生物学功能.在动物的老化过程中,伽马氨基丁酸能所介导的神经传导可能了发生改变.本文旨在探讨巴氯芬所诱导的皮层脑电活动是否具有年龄上的差异.在巴氯芬注射（5mg/kg）前后,分别采集青年（3～4月龄）和老年（15～17月龄）大鼠的皮层脑电图,分析脑电绝对功率和相对功率在5个频段上（δ：2～4Hz;θ：4～8Hz;α：8～12Hz;β：12～20Hz;γ：20～100Hz）与年龄相关的差异.结果发现,在巴氯芬注射前,老年大鼠β频段脑电相对功率显著升高.在巴氯芬注射后,两个年龄段大鼠δ频段脑电相对功率增加,但老年大鼠增加较慢.此外,青年和老年大鼠所有频段脑电绝对功率未出现统计学差异.本研究揭示,巴氯芬诱导的大鼠皮层脑电活动具有年龄上的差异,提示老化可能影响伽马氨基丁酸B型受体介导的神经传导.     

不同脑功能状态下脑电三维动态频谱的变化

应用三维动枋频谱分析方法,对不同脑功能状态下的脑电活动作定理分析结果表明:在睁眼时α波(8—13Hz)的总面积仅为闭目安静时的无56.1°.其中以X_1成份(8—10Hz)下降显著.降至41.1°.X_2成份(11—13Hz)下降至71.0°心算时x节律抑制不明显β波段(17— 45Hz)在睁眼和心算时总面积无显著变化,但心算时β_1(17—31Hz)略占优势,而睁眼时β_2(31—45Hz)略呈优势。     

生命早期PM2.5暴露对子代雄性大鼠前额皮层的影响*

目的: 探究生命早期不同阶段PM_2.5暴露对子代大鼠前额皮层的影响。方法: 将12只受孕后的SD孕鼠按体重随机分为对照组(CG)、母亲孕期暴露组(MG)、出生早期暴露组(EP)和全围产期暴露组(PP),每组3只。进行孕鼠与子鼠的清洁空气或8倍浓缩PM_2.5的暴露,其中CG组全程不暴露,MG组从妊娠第1日(GD1)暴露到GD21,EP组从出生第1日(PND1)暴露到PND21,PP组从GD1一直暴露到PND21。暴露完成后,取各组6只子代大鼠的前额皮层,采用HE染色进行病理学检测;酶联免疫吸附实验(ELISA)进行神经炎性因子检测;高效液相色谱-质谱分析进行神经递质检测;免疫印迹实验(Western blot)进行星形胶质细胞标志物检测;比色法进行脑组织氧化应激检测。结果: 与MG组和CG组子鼠比较,PP组和EP组子鼠前额皮层的病理学变化更加明显。与MG组和CG组子鼠比较,PP组和EP组大鼠的神经炎性因子IL-1、IL-6和TNF-α均显著增加(P＜0.01),且MT水平显著减少(P＜0.05),OT水平呈现下降趋势;神经递质Ach水平也显著增加(P＜0.01)。与MG组和CG组子鼠比较,PP组和EP组子鼠的GFAP水平呈升高趋势。与MG组和CG组子鼠比较,PP组和EP组子鼠的氧化应激指标SOD水平显著减少(P＜0.01),ROS水平显著增加(P＜0.01)。与CG组子鼠比较PP组子鼠的CAT水平显著减少(P＜ 0.01),与MG组子鼠比较PP组子鼠的CAT水平显著减少(P＜0.05);与CG组子鼠比较EP组子鼠的CAT水平显著减少(P＜0.05)。尚未发现PP组子鼠与EP组子鼠之间、MG组子鼠与CG组子鼠之间在IL-1、IL-6、TNF-α、MT、OT、Ach、GFAP、SOD、ROS和CAT水平存在差异。结论: 生命早期PM_2.5暴露可对子代雄性大鼠前额皮层产生不良影响,出生早期暴露可能更为敏感。     

电刺激大鼠内侧额叶前皮质对听皮层神经元频率感受野可塑性的调制

本文应用常规电生理学技术,研究电刺激大鼠内侧额叶前皮质（medial prefrontal cortex,mPFC）对初级听皮层神经元频率感受野（receptive field,RF）可塑性的调制。电刺激mPFC,137个听皮层神经元（72．8％）RF可塑性受到影响,其中抑制性调制71个神经元（37．7％）,易化性调制66个神经元（35．1％）,其余51个神经元（27．2％）不受影响。mPFC的抑制性调制效应表现为,RF的偏移时间延长,恢复时间缩短。相反,mPFC的易化性调制效应表现为,RF的偏移时间缩短,恢复时间延长。电刺激mPFC对RF可塑性的调制与声、电刺激之间的时间间隔有关,最佳时间间隔介于5-30ms之间。结果提示,大鼠mPFC可以调制听皮层神经元的功能活动,可能参与听觉学习记忆过程。     

家鸽不同状态下脑电节律特异性分析

人类大脑神经电活动的不同节律与不同的状态有关,而其他物种如鸟类不同状态下脑信号的节律特异性尚不明确。本文通过分析家鸽(Columbaliviadomestica)在麻醉昏迷、清醒安静、自由探索三种典型状态下的局部场电位(LFP)信号,研究家鸽不同意识状态下神经电活动的节律特异性。首先采集不同状态下的LFP信号,提取δ(1～4 Hz)、θ(4～8 Hz)、α(8～12 Hz)、β(15～30 Hz)、γ(30～60 Hz)五个节律;然后使用小波变换进行时频分析,通过统计时频图的定性观察和小波能量的统计分析,使用Friedman检验进行统计假设检验,研究各状态不同节律的特异性,并基于样本熵分析信号复杂度,探索产生这种节律特异性的可能原因。结果表明,随着意识越来越清晰,较低频的δ、θ、α节律受到明显抑制(P 0.001),而较高频的γ节律活动明显增强(P 0.001);样本熵的分析表明,这可能是由于节律频带越高,信号样本熵越大,对应了从麻醉、清醒到自由探索意识清晰程度的提高。家鸽不同状态下神经电活动节律特异性的研究,有助于增进对不同物种脑信号节律编码机制的理解。     

健康人不同生理状态下的脑电近似熵的观测

目的：应用近似熵（ＡｐＥｎ）研究不同生理状态下脑电图非线性动力学特性。方法：在一组健康人４０例中,进行五种生理状态的脑电图记录：闭眼安静;睁眼安静;看图;听短纯音;闭眼数数目１００￣７,并计算各种状态的近似熵。结果：闭眼安静状态额区（Ｆ３,Ｆ４）的ＡｐＥｎ最高,枕区（Ｏ１,Ｏ２）最低,睁眼状态所有脑区的ＡｐＥｎ均增高,不同的生理刺激任务对ＥＥＧ ＡｐＥｎ产生不同的影响,其中额区的影响最大。结论：Ａ     

心得安对ICR小鼠吗啡诱导的条件化位置偏爱记忆获得和提取的影响

利用心得安阻断β-肾上腺素受体(β-受体),从而干扰药物成瘾患者对药物环境线索记忆的某些环节(如再巩固等),进而降低或抑制其对成瘾药物的渴求,已成为未来治疗复吸的潜在途径.但目前,心得安对吗啡相关环境线索记忆的获得及提取的影响尚不清楚.因此,该实验检测了心得安对小鼠吗啡诱导的条件化位置偏爱(conditioned place preference,CPP)环境线索记忆的获得和提取的影响.该研究首次发现在吗啡CPP记忆的获得期,心得安不影响CPP的表达和消退,提示β-受体不参与吗啡诱导CPP学习记忆的获得;而在吗啡CPP记忆的提取期,心得安可延缓CPP的消退,提示β-受体与吗啡诱导CPP学习记忆的提取相关.该结果表明,药物成瘾过程与β-受体相关,为成瘾等精神疾病的治疗提供了新的理论依据.     

小鼠脑内NO/NOS-cGMP信号系统与吗啡依赖形成的机制

本文观察了吗啡依赖小鼠脑组织ｃＧＭＰ含量,钙依赖性及非钙依赖性ＮＯＳ活性的变化,蛋白激酶Ａ对ＮＯＳ活性的磷酸化调节以及一氧化氮合酶（ＮＯＳ）抑制剂对吗啡依赖形成的影响。结果发现：（１）小脑,纹状体,海马及大脑皮质ｃＧＭＰ含量明显下降;（２）纹状体及大脑皮质钙依赖性ＮＯＳ活性明显升高,而ＩＰ２０（ＰＫＡ抑制剂）可抑制比变化,小脑及海马依赖性ＮＯＳ活性及以上各脑区非钙依赖性ＮＯＳ活性无明显变化;（３）     

脑淋巴引流阻滞加重蛛网膜下腔出血后大鼠皮层神经细胞的凋亡

本文旨在探讨在体脑淋巴引流阻滞(cerebral lymphatic blockage,CLB)对蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后大鼠皮层神经细胞凋亡的影响及机制。选用健康成年Wistar大鼠,随机分为正常对照组、SAH组、SAH+CLB组。采用枕大池二次注血法建立SAH模型。于第二次注血3d后,采用HE染色法及碘化丙啶(PI)染色法观察各组大鼠皮层神经细胞形态结构变化;TUNEL荧光标记法检测原位凋亡情况;免疫组织化学激光共聚焦检测大鼠皮层神经细胞Caspase-3和Bcl-2的蛋白表达。结果显示:(1)HE染色和PI染色可见SAH组大鼠部分皮层神经细胞皱缩,细胞核呈波纹状或折缝样,部分呈新月形;SAH+CLB组神经细胞分布稀疏,核碎裂,可见凋亡小体,周围有空泡形成;(2)SAH组和SAH+CLB组TUNEL阳性细胞的数量均高于正常对照组,而SAH+CLB组又显著高于SAH组;(3)SAH组和SAH+CLB组Caspase-3的表达量均高于正常对照组,而SAH+CLB组又显著高于SAH组;(4)SAH组和SAH+CLB组Bcl-2蛋白表达量均高于正常对照组,而SAH+CLB组显著低于SAH组。以上结果表明,CLB可以通过Caspase-3高表达和Bcl-2低表达加重SAH后大鼠皮层神经细胞的凋亡。